Woda i olej nie mieszają się ze względu na ich właściwości molekularne. Z jednej strony woda ma niewielki ładunek dodatni i przyciąga do atomów i cząsteczek o ładunku ujemnym. Olej jest elektrycznie obojętną substancją i nie ma powinowactwa do wody. Cząsteczki wody mają również wysokie napięcie powierzchniowe i są silnie przyciągane do siebie. Czynnik powierzchniowo czynny jest niezbędny do zmieszania wody i oleju.
Ponieważ woda i olej nie mieszają się w sposób naturalny, sama woda nie może oczyścić tłustych powierzchni. Detergenty, które składają się ze środków powierzchniowo czynnych, spełniają dwie funkcje, które pomagają mieszać wodę i olej. Ponieważ woda jest cząsteczką polarną, istnieje dodatni ładunek netto na jej atomach wodoru i ujemny ładunek netto na jej atomach tlenu. Dlatego pozytywna strona środka powierzchniowo czynnego jest odpychana przez wodę, a strona ujemna jest przyciągana do wody.
Cząsteczka środka powierzchniowo czynnego jest bardziej liberalna niż cząsteczka wody i zmniejsza napięcie powierzchniowe, jednocześnie łącząc olej i wodę. Koniec cząsteczki środka powierzchniowo czynnego, który przyciąga wodę, przyłącza się do cząsteczki wody, podczas gdy koniec, który odpycha wodę, przyłącza się do cząsteczki oleju.
Powstała mieszanina jest emulsją, w której maleńkie krople oleju są zawieszone w mieszaninie woda-detergent, gdzie można je zmyć.
